题目
【题目】在总体 N(52,6.3^2) 中随即抽取一容量为36的样本,求样本均值x落在50.8到53.8之间的概率。
【题目】在总体 N(52,6.3^2) 中随即抽取一容量为36的样本,求样本均值x落在50.8到53.8之间的概率。
题目解答
答案
【解析】因为 X∼N(52,6.3^2)所以 P(50.8X53.8)=P((50.8-52)/((63)/(√(26)))(X-52)/((633)/(√(28)))(53.8-52)/((633)/(√(26))) =φ(1.71)+φ(1.14)-10.9546+0.8729-1=0.8293
解析
考查要点:本题主要考查正态分布下样本均值的概率计算,涉及中心极限定理的应用以及标准正态分布的转换与查表。
解题核心思路:
- 确定样本均值的分布:根据中心极限定理,样本均值服从正态分布,均值为总体均值,标准差为总体标准差除以样本容量的平方根。
- 标准化转换:将样本均值的区间转化为标准正态分布的Z值。
- 查标准正态分布表:计算对应Z值的概率差值,得到最终结果。
破题关键点:
- 正确计算样本均值的标准差:$\frac{\sigma}{\sqrt{n}}$。
- 准确计算Z值并查表:注意符号和小数位数的处理。
步骤1:确定样本均值的分布
总体服从$N(52, 6.3^2)$,样本容量$n=36$,则样本均值$\bar{X}$的分布为:
$\bar{X} \sim N\left(52, \left(\frac{6.3}{\sqrt{36}}\right)^2\right) = N(52, 1.05^2)$
步骤2:计算区间端点的Z值
- 下限$50.8$对应的Z值:
$Z_1 = \frac{50.8 - 52}{1.05} = \frac{-1.2}{1.05} \approx -1.14$ - 上限$53.8$对应的Z值:
$Z_2 = \frac{53.8 - 52}{1.05} = \frac{1.8}{1.05} \approx 1.71$
步骤3:查标准正态分布表
- $Z_1 = -1.14$对应的累积概率为$\Phi(-1.14) \approx 0.1271$。
- $Z_2 = 1.71$对应的累积概率为$\Phi(1.71) \approx 0.9564$。
步骤4:计算概率差值
所求概率为:
$P(50.8 \leq \bar{X} \leq 53.8) = \Phi(1.71) - \Phi(-1.14) = 0.9564 - 0.1271 = 0.8293$